JP2011517128A - リソグラフィレチクル用の高速交換デバイス - Google Patents

Abstract

最小限の粒子汚染およびガス放出で真空リソグラフィシステムにおいてレチクルを移動および高官するための方法および装置が提供される。方法の一例では、回転式交換デバイス（ＲＥＤ）の第１のアームが、第１のレチクルを保持する第１のベースプレートを受け取る。ＲＥＤの第２のアームが、第２のベースプレートを支持およびバッファリングする。第１および第２のベースプレートは、ＲＥＤの回転軸から実質的に等距離に位置付けられる。
【選択図】 図２Ａ

Description

[0001] 本発明は、リソグラフィ装置およびデバイスを製造する方法に関する。

[0002] リソグラフィは、集積回路（ＩＣ）並びに他のデバイスおよび／または構造を製造する際の重要なプロセスとして広く知られている。リソグラフィ装置は、リソグラフィ時に、所望のパターンを基板上に、例えば、基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置を用いてＩＣを製造する際に、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスによってＩＣの個々の層上に形成されるべき回路パターンが生成される。このパターンは、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、ダイの一部、または1つ以上のダイを含む）上に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料（例えばレジスト）層への結像によって行われる。一般に、単一の基板が、連続的にパターニングされる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。ＩＣの様々な層を製造することは、大抵の場合、異なるレチクルを用いて異なる層上に異なるパターンを結像することが必要となる。したがって、リソグラフィプロセスの間にレチクルを交換する必要がある。

[0003] 市場では、製造容量を最大にし１デバイス当りのコストを下げるためにリソグラフィプロセスを可能な限り速く行うリソグラフィ装置が求められている。したがって、リソグラフィプロセスの間にレチクル交換はできる限り少ない時間で行われることが好適である。残念ながら、従来のレチクル交換デバイスは、真空環境において機能するよう設計されておらず、また、真空環境において機能するように設計されるものも十分に高速ではない。また、これらのデバイスは、真空密封に関する問題があり、かつ大量のベアリングを有し、いずれもガス放出および粒子汚染といった更なる問題につながる。粒子汚染は、生産容量、時間、および材料を無駄にしてしまう製造欠陥の原因となる。ガス放出はレンズを汚染し、それにより実効露光パワーを減少し、かつ生産性を下げるかまたはレンズを完全に破壊してしまう。この無駄は鋳造所の効率を下げ製造経費を増加してしまう。

[0004] 真空リソグラフィシステム内での粒子の発生とガス放出が最小限に抑えられる、高速レチクル交換の課題に対処するレチクル交換デバイスおよびデバイス製造方法を提供することが好適である。

[0005] 本発明の一態様では、リソグラフィレチクルを高速交換する方法が提供される。回転式交換デバイス（ＲＥＤ）の第１のアームが、第１のレチクルを保持する第１のベースプレートを受け取る。ＲＥＤの第２のアームが、第２のベースプレートを支えて、かつバッファリングする。第１および第２のベースプレートは、ＲＥＤの回転軸から実質的に等距離に位置付けられる。

[0006] 本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において同じ参照符号は対応する部分を示す。
[0007] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す。 [0008] 図２Ａは、本発明の一実施形態による２アーム付き回転式交換デバイスの平面図を示す。 [0009] 図２Ｂは、本発明の一実施形態による回転式交換デバイスの側面図を示す。 [0010] 図２Ｃは、本発明の一実施形態による、サポートを有する回転式交換デバイスの側面図を示す。 [0011] 図２Ｄは、本発明の一実施形態による２アーム付き回転式交換デバイスの平面図を示す。 [0011] 図２Ｅは、本発明の一実施形態による２アーム付き回転式交換デバイスの平面図を示す。 [0012] 図３Ａは、本発明の一実施形態による３アーム付き回転式交換デバイスの平面図を示す。 [0012] 図３Ｂは、本発明の一実施形態による３アーム付き回転式交換デバイスの平面図を示す。 [0012] 図３Ｃは、本発明の一実施形態による３アーム付き回転式交換デバイスの平面図を示す。 [0012] 図３Ｄは、本発明の一実施形態による３アーム付き回転式交換デバイスの平面図を示す。 [0013] 図４は、本発明の一実施形態による方法を示す。 [0014] 図５は、本発明の一実施形態による別の方法を示す。 [0015] 図６Ａは、本発明の一実施形態による回転式交換デバイスの例示的なダイナミック動作を示す。 [0015] 図６Ｂは、本発明の一実施形態による回転式交換デバイスの例示的なダイナミック動作を示す。 [0015] 図６Ｃは、本発明の一実施形態による回転式交換デバイスの例示的なダイナミック動作を示す。 [0015] 図６Ｄは、本発明の一実施形態による回転式交換デバイスの例示的なダイナミック動作を示す。 [0015] 図６Ｅは、本発明の一実施形態による回転式交換デバイスの例示的なダイナミック動作を示す。 [0015] 図６Ｆは、本発明の一実施形態による回転式交換デバイスの例示的なダイナミック動作を示す。 [0015] 図６Ｇは、本発明の一実施形態による回転式交換デバイスの例示的なダイナミック動作を示す。

[0016] 本発明の1つ以上の実施形態を、添付図面を参照しながら説明する。図中、同様の参照番号は、同一のまたは機能的に同様の構成要素を示しうる。さらに、参照番号の最左の数字は、その参照番号が最初に登場した図を特定する。

[0017] 本明細書は、本発明の特徴を組み込んだ1つ以上の実施形態を開示する。開示した実施形態は、本発明を例示するに過ぎない。本発明の範囲は開示した実施形態に限定されない。本発明は本明細書に添付する特許請求の範囲によって定義される。

[0018] 記載する実施形態、および、明細書中における「一実施形態」、「実施形態」、「例示的な実施形態」等への言及は、記載した実施形態が特定の特徴、構造、または特性を有しうるが、どの実施形態も必ずしもその特徴、構造、または特性を含まなくてもよいことを示すものである。さらに、このような語句は、必ずしも同じ実施形態を指しているわけではない。また、特定の特徴、構造、または特性が一実施形態に関連して説明された場合、明示的な記載の有無に関わらず、その特徴、構造、または特性を他の実施形態に関連して達成することは当業者の知識内であると理解される。

[0019] 本発明の実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、または任意の組み合わせで実施されてよい。本発明の実施形態は、１以上のプロセッサによって読出しおよび実行可能である、機械可読媒体上に記憶された命令として実施されてもよい。機械可読媒体は、機械（例えばコンピュータデバイス）によって読出し可能な形態で情報を記憶および伝送するための任意の機構を含んでよい。例えば、機械可読媒体の例としては、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気、光学、音響、または他の形態の伝播信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号等）等が挙げられる。更に、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令を、本明細書においては、特定の動作を行うように説明する場合もある。しかし、そのような記載は便宜上のものに過ぎず、そのような動作は、実際には、コンピュータデバイス、プロセッサ、コントローラ、またはファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令等を実行する他のデバイスによるものであることは理解されるべきである。

[0020] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置１００を概略的に示す。このリソグラフィ装置１００は、放射ビームＢ（例えばＥＵＶ放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスクまたはレチクル）ＭＡを支持するように構成され、かつパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに接続されたサポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、かつ基板Ｗを正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴを含む。リソグラフィ装置１００はさらに、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付けられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば反射投影レンズシステム）ＰＳを有する。

[0021] 照明システムＩＬとしては、放射Ｂを誘導し、整形し、または制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せ等の様々なタイプの光コンポーネントを含むことができる。

[0022] サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの向き、リソグラフィ装置１００の設計、および、パターニングデバイスＭＡが真空環境内で保持されているか否か等の他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスＭＡを保持する。サポート構造ＭＴは、機械式、真空式、静電式またはその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスＭＡを保持することができる。サポート構造ＭＴは、例えば、必要に応じて固定または可動式にすることができるフレームまたはテーブルであってもよい。サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスを、例えば、投影システムＰＳに対して所望の位置に確実に置くことができる。

[0023] 「パターニングデバイス」ＭＡという用語は、基板Ｗのターゲット部分Ｃ内にパターンを作り出すように、放射ビームＢの断面にパターンを与えるために使用できるあらゆるデバイスを指していると広く解釈されるべきである。なお、放射ビームＢに付与されたパターンは、集積回路等のターゲット部分Ｃ内に作り出されるデバイス内の特定の機能層に対応しうる。

[0024] パターニングデバイスＭＡは、透過型であっても反射型であってもよい。パターニングデバイスＭＡの例としては、レチクル、マスク、プログラマブルミラーアレイ、およびプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは周知であり、バイナリ、レべンソン型（alternating）位相シフト、およびハーフトーン型（attenuated）位相シフト等のマスク型、ならびに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられ、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように各小型ミラーを個別に傾斜させることができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームＢにパターンを付ける。

[0025] 「投影システム」ＰＳという用語は、使われている露光放射に、あるいは液浸液の使用または真空の使用といった他の要因に適切な屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、および静電型光学システム、またはそれらのあらゆる組合せを含むあらゆる型の投影システムを包含しうる。ＥＵＶまたは電子ビーム放射には真空環境が用いられうる。これは、他のガスは放射または電子を吸収しすぎることによる。したがって、真空環境は、真空壁および真空ポンプを用いることでビーム路全体に設けられうる。

[0026] 本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置１００は、反射型のもの（例えば反射型マスクを採用しているもの）である。あるいは、リソグラフィ装置１００は、透過型のもの（例えば透過型マスクを採用しているもの）であってもよい。

[0027] リソグラフィ装置１００は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（および／または２つ以上のマスクテーブル）ＷＴを有する型のものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械では、追加のテーブルＷＴを並行して使うことができ、すなわち、予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の１つ以上の基板テーブルＷＴを露光用に使うこともできる。

[0028] 図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受ける。例えば放射源ＳＯがエキシマレーザである場合、放射源ＳＯとリソグラフィ装置１００は、別個の構成要素であってもよい。その場合、放射源ＳＯは、リソグラフィ装置１００の一部を形成しているとはみなされず、また放射ビームＢは、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ、例えば適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤ（図示せず）を使って送られる。その他の場合、例えば放射源ＳＯが水銀ランプである場合、放射源ＳＯは、リソグラフィ装置１００の一体部分とすることもできる。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要ならばビームデリバリシステムＢＤとともに、放射システムと呼んでもよい。

[0029] イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するアジャスタＡＤ（図示せず）を含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータおよびコンデンサといった、図示しないが様々な他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータＩＬを使って放射ビームＢを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性および強度分布をもたせることができる。

[0030] 放射ビームＢは、サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ上に保持されているパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ上に入射して、パターニングデバイスＭＡによってパターン形成される。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡから反射された後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に放射ビームＢの焦点を合わせる。第２のポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を使い、例えば、様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１のポジショナＰＭおよび別の位置センサＩＦ１を使い、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることもできる。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２と、基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使って位置合わせされてもよい。

[0031] 例示のリソグラフィ装置１００は、以下に説明するモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。
１．ステップモードでは、サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴおよび基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームＢに付けられたパターン全体を一度にターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一静的露光）。その後、基板テーブルＷＴは、Ｘおよび／またはＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃを露光することができる。
２．スキャンモードでは、サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴおよび基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、放射ビームＢに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大率および像反転特性によって決めることができる。
３．別のモードでは、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で、サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴを動かす、またはスキャンする一方で、放射ビームＢに付けられているパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。パルス放射源ＳＯが採用されてよく、また、プログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの移動後ごとに、またはスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述の型のプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。

[0032] 上述の使用モードの組合せおよび／またはバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用してよい。

[0033] 本発明の一実施形態では、回転式高速交換デバイス（ＲＥＤ）を使用してレチクル交換時間、粒子発生、およびガス放出を最小限に抑える、極端紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィツールといったリソグラフィツール１００の真空環境内でレチクルＭＡを交換するための方法が提供される。この方法は、レチクルＭＡの交換時にＲＥＤを用いて直接レチクルＭＡを掴む代わりに、レチクルＭＡを保持するベースプレートのハンドリングが必要となる。レチクル交換時間を最小限に抑えるために、ＲＥＤは、各々のベースプレートをそれぞれ保持する少なくとも２つのロボットグリッパを有する。各ベースプレートが、各々のレチクルＭＡを保持しうる。複数のロボットグリッパを使用することによって、第１のレチクルのＲＥＤへのローディング、第２のレチクルのプリアライメント（必要である場合）、第３のレチクルのレチクルステージへの移動、および第３のレチクルのためのベースプレートのバッファリングは、実質的に同時に行われうる。複数のグリッパを使用することによって、レチクルの格納、第２のレチクルを取ってくること、第２のレチクルのレチクルステージへの移動にかかる時間が減少される。これは、様々な位置における複数のレチクルのローディングおよびアンローディングの少なくとも一部が連続的にではなく実質的に同時に行われることによる。ＲＥＤはさらに、複数のレチクルを1つの位置から別の位置に、連続的にではなく実質的に同時に動かすことによって時間を節約する。

[0034] ＲＥＤはさらに、レチクルおよび未完成のリソグラフィ製品を保護する。ＲＥＤの回転部品は、ＲＥＤを回転させるモータシステムを保持する少なくとも1つの密封チャンバを有する。密封チャンバは、モータ、モータベアリング、位置エンコーダ等のモータシステム部品からの粒子汚染およびガス放出を最小限に抑える。差動シールまたは差動排気シールとも知られるスカベンジングシールを回転コンポーネントと密封チャンバとの間に用いて、ＲＥＤの外側の清浄な真空環境における真空を維持し、同時にその清浄な真空環境内に侵入する粒子汚染およびガス放出を少なくする。ＲＥＤはさらに、ＲＥＤをＲＥＤの回転軸に沿って並進させる並進機構を保持する少なくとも１つの追加の密封チャンバを有しうる。この第２のチャンバは、アクチュエータ、ベアリング等の並進機構内の汚れたコンポーネントから真空を仕切るベローを有する。ＲＥＤのベローは、環境内に侵入する粒子汚染およびガス放出を少なくする。

[0035] 図２Ａ〜図２Ｅは、２アーム付き回転式交換デバイス（ＲＥＤ）２００を有する本発明の一実施形態を示す。続く図３Ａ〜図３Ｄは、３アーム付き回転式交換デバイス（ＲＥＤ）３００を有する本発明の一実施形態を示す。２および３アーム付きのＲＥＤ２００、３００を示すが、これらの実施例は限定的ではない。様々な実施形態が２以上のアームを有してよく、したがって、２以上のレチクルを同時に運搬する。また、様々な実施形態において、ＲＥＤの第１のアームは、ＲＥＤの第２のアームに対して任意の角度で固定されうる。

[0036] 図２Ａは、２アーム付き回転式交換デバイス２００の平面図を示す。２アーム付きＲＥＤ２００は、紙面を通る中心軸２１５について回転する第１のアーム２０５および第２のアーム２１０を有する。第１のアーム２０５の一端には、第１のレチクル２２５を保持するように構成された第１のベースプレート２２２を掴むように構成された第１のロボットグリッパ２２０がある。同様に、第２のアーム２１０の端には、第２のレチクル２３５を保持可能な第２のベースプレート２３２を掴むように構成された第２のロボットグリッパ２３０がある。したがって、第１のアーム２０５および第２のアーム２１０は、ベースプレートサポートである。

[0037] 第１および第２のベースプレート２２２、２３２と第１および第２のアーム２０５、２１０は、ユニゾンで回転するように構成される。一実施形態では、第１および第２のベースプレート２２２、２３２は、中心軸２１５から実質的に等距離に位置付けされる。一実施形態では、第１のアーム２０５は、第２のアーム２１０から実質的に９０度の角度に位置付けられる。

[0038] 本発明の一実施形態では、２アーム付きＲＥＤ２００は、３つの位置に回転する。第１の位置は、レチクルのローディングおよびアンローディング位置２４０である。このレチクルローディングおよびアンローディング位置２４０では、第１のレチクル２２５を保持する第１のベースプレート２２２は、第１のロボットグリッパ２２０とレチクル格納デバイスとの間を第１のロボットデバイス（図示せず）によって移動させられる。第２の位置は、レチクルステージのローディングおよびアンローディング位置２４５である。このレチクルステージローディングおよびアンローディング位置２４５では、第1のレチクル２２５が、第1のベースプレート２２２と、図１のリソグラフィ装置１００におけるサポート構造ＭＴといったレチクルステージ（図示せず）との間を移動させられる。第1のレチクル２２５は、ＲＥＤ２００によって、レチクルステージ（図示せず）に直接的に移動させられることが可能である。第３の位置は、ベースプレートバッファリング位置２５０である。第１のレチクル２２５がレチクルステージ上に位置付けられると、２アーム付きＲＥＤ２００は、第１のロボットグリッパ２２０および第１のベースプレート２２２をベースプレートバッファリング位置２５０に回転および移動させて２アーム付きＲＥＤ２００が第１のレチクル２２５の使用を干渉しないようにする。様々な位置において、第２のレチクル２３５は、第１のレチクル２２５と同様に処理および交換されうることを理解すべきである。２アーム付きＲＥＤ２００のダイナミック動作を以下にさらに詳細に説明する。

[0039] 図２Ｂは、本発明の実施形態による２および３アーム付き回転式交換デバイス２００、３００の部分側面図を示す。簡単にするために、図２Ｂでは、1つの例示的アームである第1のアーム２０５しか示さない。２および３アーム付き回転式交換デバイス２００、３００の他のアームは同様の構成を有しうる。

[0040] 図２Ｂは、第１のアーム２０５の遠位端には、第１のベースプレート２２２を保持する第１のロボットグリッパ２２０があり、第１のベースプレート２２２は第1のレチクル２２５を保持する。第１のアーム２０５は、シャフト２５５に結合されることによって中心軸２１５の周りを回転する。シャフト２５５は、シャフト２５５を回転させるように構成されたモータシステム２５６に機械的に結合される。任意選択的な位置デコーダ２５８が、位置に関するフィードバックを提供するようシャフト２５５に結合されてよい。図２Ｂに示す実施例では、シャフト２５５は回転するだけでなく、矢印２５９によって示すように、回転軸２１５に沿って並進可能であり、したがって、ＲＥＤ２００、３００は、回転軸２１５に沿って並進可能である。ＲＥＤ２００、３００の並進によって、ベースプレートおよびレチクルを、回転軸２１５に沿って様々な高さに移動させることが可能となる。アクチュエータ２６２がシャフト２５５に機械的に結合されて、シャフト２５５を回転軸２１５に沿って並進させる。

[0041] モータシステム２５６およびアクチュエータ２６２は、従来のレチクル交換デバイスに比べて、モータシステムからのガス放出および粒子汚染が清浄真空から実質的に排除されるようにチャンバ２６０内に密封される。チャンバ２６０は、従来のＯリングシールでは存在する粒子発生および従来のＯリングシールでは必要となるガス放出グリースをさらに排除するスカベンジングシールといったシール２６５によってシャフト２５５の周りで密封される。弾性ベロー２７０によって、シャフト２５５が回転軸２１５に沿って並進する際にチャンバ２６０を密封状態に維持する。

[0042] 図２Ｃは、本発明の一実施形態による、図２Ｂに示す構成の代替の構成である２および３アーム付き回転交換デバイス２００、３００の側面図を示す。図２Ｂと同様に、図２Ｃも、簡単にするために、1つの例示的アームである第１のアーム２０５しか示さない。２および３アーム付き回転式交換デバイス２００、３００の他のアームは同様の構成を有しうる。

[0043] 図２Ｃにおけるチャンバ２６０は、シャフト２５５を回転させるモータシステム２５６を含む。チャンバ２６０は、シャフト２５５、チャンバ２６０、およびフレーム２８５を回転軸２１５に沿って並進させるアクチュエータ２８６、２８７に結合されたサポート２８５上に取り付けられる。アクチュエータ２８６、２８７は、シャフト２５５が回転軸２１５に沿って並進する際に真空といった周囲雰囲気からアクチュエータ２８６、２８７を密封する各々の弾性ベロー２８８、２８９を有する。ベロー２８８、２８９を用いると、従来のレチクル交換デバイスのベローに比べて、アクチュエータ２８６、２８７からのガス放出および粒子汚染が実質的に排除される。

[0044] 図２Ａ、図２Ｄ、および図２Ｅの組み合わせは、２アーム付きＲＥＤ２００の例示的ダイナミック動作を説明する。図２Ａは、レチクルローディングおよびアンローディング位置２４０にある第１のアーム２０５を示し、ここでは、第１のレチクル２２５およびベースプレート２２２が第１のアーム２２０上にロードされる。２アーム付き回転式交換デバイス２００は、次に、第１のアーム２０５を、図２Ｄに示すように、レチクルステージローディングおよびアンローディング位置２４５に回転させる。第１のレチクル２２５が第１のベースプレート２２２からレチクルステージにロードされると、依然として第１のベースプレート２２２を保持している第１のアーム２０５は、図２Ｅに示すベースプレートバッファリング位置２５０に回転される。

[0045] 第１のアーム２０５が、ベースプレートバッファリング位置２５０にある間に、位置２４５にある第１のレチクル２２５を用いて放射ビームの断面にパターンが付与され、それにより、基板のターゲット部分にパターンが作り出される。第１のレチクル２２５がパターニングに必要でなくなると、依然として第１のベースプレート２２２を保持している第１のアーム２０５がレチクルステージローディングおよびアンローディング位置２４５に戻り、そこで第１のレチクル２２５がレチクルステージからアンロードされて第１のベースプレート２２２上に戻される。２アーム付き回転式交換デバイス２００は、次に、第１のアーム２０５を回転させて、図２Ａに示すレチクルローディングおよびアンローディング位置２４０に戻し、ここでベースプレート２２２を有する第１のレチクル２２５は、２アーム付きＲＥＤ２００からアンロードされる。

[0046] 第１のベースプレート２２２がベースプレートバッファリング位置２５０においてバッファリングされる間に、第２のレチクル２３５が、ＲＥＤとレチクル格納デバイスとの間でレチクルローディングおよびアンローディング位置２４０に実質的に同時に移動させられる。実質的に同時の、第１のベースプレート２２２のバッファリングと第２のレチクル２３５の移動は、従来のレチクル交換デバイスに比べて時間を節約し、かつＲＥＤ２００のスループットを増加する。

[0047] 図６Ａ〜図６Ｇは、本発明の一実施形態による、２アーム付きＲＥＤ２００といった回転式交換デバイスの例示的なダイナミック動作を示す。図６Ａ〜図６Ｇでは、レチクルは識別子番号「Ｎ」によって識別される。レチクルステージ位置は「ＲＳ」と示す。レチクルハンドラの位置は「ＲＨ」と示す。一実施形態では、図６Ａ〜図６Ｇに示すような回転式交換デバイスの動作は、当業者には明らかであるように、図６Ａ〜図６Ｇに示す相違点以外は、２アーム付きＲＥＤ２００に関連して上述したものと同様である。

[0048] 図３Ａは、３アーム付き回転式交換デバイス（ＲＥＤ）３００の平面図を示す。３アーム付きＲＥＤ３００は、紙面を通る中心軸３１５の周りを回転する第１のアーム３０５、第２のアーム３１０、および第３のアーム３１２を有する。第１のアーム３０５の一端には、第１のレチクル３２５を保持するように構成された第１のベースプレート３２２を掴むように構成された第１のロボットグリッパ３２０がある。同様に、第２のアーム３１０の端には、第２のレチクル３３５を保持するように構成された第２のベースプレート３３２を掴むように構成された第２のロボットグリッパ３３０がある。第３のアーム３１２の端には、第３のレチクル３３７を保持するように構成された第３のベースプレート３３４を掴むように構成された第３のロボットグリッパ３３２がある。第１、第２、および第３のベースプレート３２２、３３２、３３４および第１、第２、および第３のアーム３０５、３１０、３１２は、ユニゾンで回転するように構成される。一実施形態では、第１、第２、および第３のベースプレート３２２、３３２、３３４は、中心軸３１５から実質的に等距離に位置付けされる。

[0049] 本発明の一実施形態では、３アーム付きＲＥＤ３００は４つの位置に回転する。第１の位置は、レチクルのローディングおよびアンローディング位置３４０であり、ここでは、レチクルおよびベースプレートが、レチクル格納デバイス（図示せず）からＲＥＤアーム上にロードされる。このレチクルローディングおよびアンローディング位置３４０では、第１のレチクル３２５および第１のベースプレート２２２は、第１のロボットグリッパ３２０からレチクル格納デバイスにまたはレチクル格納デバイスから第１のロボットグリッパ３２０に移動させられる。第２の位置は、レチクルのプリアライメント位置３４２である。このレチクルプリアライメント位置３４２では、第１のレチクル３２５は、図１に示すリソグラフィ装置１００内のサポート構造ＭＴといったレチクルステージ（図示せず）への移動の前にプリアライメントされる。第３の位置は、レチクルステージのローディングおよびアンローディング位置３４５である。レチクルステージローディングおよびアンローディング位置３４５では、第１のレチクル３２５が、第１のベースプレート３２２とレチクルステージ（図示せず）との間で移動させられる。第４の位置は、ベースプレートのバッファリング位置３５０である。第１のレチクル３２５がレチクルステージ上に位置付けられると、３アーム付きＲＥＤ３００は、第１のロボットグリッパ３２０および第１のベースプレート３２２をベースプレートバッファリング位置３５０に回転して、３アーム付きＲＥＤ３００が、例えば露光動作のための放射ビームのパターニング時の第１のレチクル３２５の使用を干渉しないようにする。様々な位置において、第２のレチクル３３５は第１のレチクル３２５と同様に処理および交換されうる。同様に、様々な位置において、第３のレチクル３３７も第１のレチクル３２５と同様に処理および交換されうる。３アーム付きＲＥＤ３００のダイナミック動作をさらに詳細に説明する。

[0050] 図３Ａ〜図３Ｄの組み合わせは、３アーム付きＲＥＤ３００の例示的ダイナミック動作を説明する。図３Ａは、レチクルローディングおよびアンローディング位置３４０にある第１のアーム３０５を示し、ここでは、第1のレチクル３２５およびベースプレート３２２が、第１のロボットデバイス（図示せず）によってレチクル格納デバイスから第１のＲＥＤアーム３０５上にロードされる。３アーム付きＲＥＤ３００は、次に、第１のアーム３０５を、図３Ｂに示すように、レチクルプリアライメント位置３４２に回転させ、ここでは、第１のレチクル３２５がプリアライメントされる。レチクルプリアライメントに続いて、３アーム付きＲＥＤ３００は、次に、第１のアーム３０５を、図３Ｃに示すように、レチクルステージローディングおよびアンローディング位置３４５に回転させる。第１のレチクル３２５が、第１のベースプレート３２２からレチクルステージにロードされた後、依然として第１のベースプレート３２２を保持している第１のアーム３０５は、図３Ｄに示すベースプレートバッファリング位置３５０に回転される。

[0051] 第１のアーム３０５が、ベースプレートバッファリング位置３５０にある間に、第１のレチクル３２５を用いて放射ビームの断面にパターンが付与され、それにより、基板のターゲット部分にパターンが作り出される。第1のレチクル３２５がパターニングに必要でなくなると、依然として第１のベースプレート３２２を保持している第１のアーム３０５が、図３Ｃに示すように、レチクルステージローディングおよびアンローディング位置３４５に戻り、そこで第１のレチクル３２５がレチクルステージからアンロードされて第１のベースプレート３２２上に戻される。３アーム付きＲＥＤ３００は、次に、第１のアーム３０５を回転させて、図３Ａに示すようにレチクルローディングおよびアンローディング位置３４０に戻し、ここで第１のベースプレート３２２を有する第１のレチクル３２５は、第１のロボットデバイスによって３アーム付きＲＥＤ３００からアンロードされる。

[0052] 第１のレチクル３２５がレチクルプリアライメント位置３４２においてプリアライメントされる間に、第２のアーム３１０は、ベースプレートバッファリング位置３５０に位置付けられ、ここで第２のベースプレート３３２がバッファリングされうる。さらに、第１のレチクル３２５がレチクルプリアライメント位置３４２においてプリアライメントされる間に、第３のアーム３１２は、レチクルローディングおよびアンローディング位置３４０に位置付けられ、ここで第３のベースプレート３３４を有する第３のレチクル３３７は３アーム付きＲＥＤ３００にロードされても３アーム付きＲＥＤ３００からアンロードされてもよい。第１のレチクル３２５のプリアライメント、第２のベースプレート３３２のバッファリング、および第３のレチクル３３７の移動は、単一アーム真空ロボットといった従来の真空レチクル交換デバイスに比べて、３アーム付きＲＥＤ３００の処理時間を節約し、かつスループットを増加すべく実質的に同時に行われる。３アーム付きＲＥＤ３００が回転される場合、第１、第２、および第３のベースプレート３２２、３３２、３３４も実質的に同時に回転し、それにより、複数のレチクルが処理位置間で実質的に同時に動かされて、従来のレチクル交換デバイスに比べて３アーム付きＲＥＤ３００の処理時間が節約され、かつスループットが増加される。

[0053] 図４は、例示的な方法４００を説明するフローチャートである。例えば、方法４００は、図１、図２Ａ〜図２Ｅ、および図３Ａ〜図３Ｄのデバイスを用いて行われうる。ステップ４０５では、回転式交換デバイス（ＲＥＤ）の第１のアーム上に第１のレチクルを保持する第１のベースプレートが受け取られる。ステップ４１０では、第２のレチクルが、第２のベースプレートからレチクルステージに移動させられる。ステップ４１５では、ＲＥＤの第２のアームによって支持される第２のベースプレートがバッファリングされる。一例では、第１および第２のベースプレートは、ＲＥＤの回転軸から実質的に等距離に位置付けられる。バッファリングは、任意選択的に、受け取ることと同時に行われてよい。ステップ４２０では、第２のレチクルがレチクルステージから第２のベースプレートに移動させられる。ステップ４２５では、ＲＥＤの第３のアームによって支持される第３のベースプレートによって保持される第３のレチクルがプリアライメントされる。

[0054] ステップ４３０では、ＲＥＤはモータシステムによって回転される。モータシステムは、モータシステムからのガス放出および粒子汚染が実質的に排除されるように真空チャンバ内に密封される。ＲＥＤは回転されて、任意のベースプレートを任意の位置に移動させうる。例えば、ＲＥＤは回転されて、第１のベースプレートを第１のレチクルのプリアライメントを可能にする位置に動かしても、または、第１のベースプレートを、第１のレチクルをレチクルステージに移動させることを可能にする位置に動かしてもよい。さらに、ＲＥＤは回転されて、第１のベースプレートを、レチクルステージから第１のベースプレートへの第１のレチクルの移動を可能にする位置に動かしても、または、回転されて、第１のベースプレートを、第１のベースプレートをバッファリングすることを可能にする位置に動かしてもよい。別の例では、ＲＥＤは回転されて、第１のベースプレートを、第１のベースプレートをＲＥＤから外すよう移動させることを可能にする位置に動かす。ステップ４３５では、第１のベースプレートはＲＥＤからアンロードされる。

[0055] ステップ４０５およびステップ４１５以外の方法４００のすべてのステップは、任意選択である。一実施形態では、方法４００の少なくとも一部は、リソグラフィ装置１００の少なくとも一部、２アーム付きＲＥＤ２００、および／または３アーム付きＲＥＤ３００によって行われうる。

[0056] 図５は、例示的な方法５００を説明するフローチャートである。一実施形態では、この方法５００の少なくとも一部は、リソグラフィ装置１００の少なくとも一部、２アーム付きＲＥＤ２００、および／または３アーム付きＲＥＤ３００によって行われうる。ステップ５０５では、第１のベースプレートを有する第１のレチクルが、第１の位置にロードされる。ステップ５１０では、第２のベースプレートによって支持される第２のレチクルが、第２の位置でプリアライメントされる。ステップ５１５では、第３のベースプレートが第３の位置でバッファリングされる。これらのローディング、プリアライメント、およびバッファリングは実質的に同時に行われてよい。ステップ５２０では、回転式サポートデバイスが回転されて、第１のレチクルが第２の位置に動かされる。ステップ５２５では、第１のベースプレートを有する第１のレチクルが、第１のアームからアンロードされる。

[0057] 本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置１００の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置１００が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造といった他の用途を有し得ることが理解されるべきである。

[0058] 光リソグラフィの関連での本発明の実施形態の使用について上述のとおり具体的な言及がなされたが、当然のことながら、本発明は、他の用途、例えば、インプリントリソグラフィに使われてもよく、さらに状況が許すのであれば、光リソグラフィに限定されることはない。

[0059] 本明細書で使用される「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長、またはおよそこれらの値の波長を有する）、および極端紫外線（ＥＵＶ）（例えば、実質的に５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、ならびにイオンビームや電子ビーム等の微粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。

[0060] 以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。例えば、本発明の少なくとも一部は、開示した方法を表す１つ以上の機械可読命令のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形態、またはこのようなコンピュータプログラムが記憶されたデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態であってもよい。

[0061] 結論
本発明の様々な実施形態を上述したが、これらは例示的にのみ示したものであって限定ではないことを理解すべきである。当業者には明らかであるように、本発明の精神および範囲から逸脱することなく形態および細部において様々な変更を加えてもよい。したがって、本発明の範囲は、上述した例示的な実施形態によって限定されるべきではなく、むしろ、特許請求の範囲およびその等価物によってのみ定義されるべきである。

[0062] 発明の概要および要約の項目は、発明者が想定するような本発明の１つまたは複数の例示的実施形態について述べることができるが、全部の例示的実施形態を述べることはできず、したがって本発明および請求の範囲をいかなる意味でも制限しないものとする。

Claims (22)

1. （ａ）回転式交換デバイス（ＲＥＤ）の第１のアーム上に、第１のレチクルを保持する第１のベースプレートを受け取ることと、
   （ｂ）前記ＲＥＤの第２のアームによって支持される第２のベースプレートをバッファリングすることと、
   を含み、
   前記第１および第２のベースプレートは、前記ＲＥＤの回転軸から実質的に等距離に配置される、方法。
2. （ｃ）前記ＲＥＤの第３のアームによって支持される第３のベースプレートによって保持される第３のレチクルをアライメントすることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. （ｃ）エンコーダを有するモータシステムによって前記ＲＥＤを回転させることをさらに含み、
   前記モータシステムは、前記モータシステムからのガス放出および粒子汚染が実質的に排除されるように真空チャンバ内に密封される、請求項１または２に記載の方法。
4. ステップ（ａ）および（ｂ）を実質的に同時に行うことをさらに含む、請求項１、２、または３に記載の方法。
5. （ｃ）前記ＲＥＤから前記第１のベースプレートをアンロードすることを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. （ｃ）第２のレチクルを、前記第２のベースプレートからレチクルステージに移動させることをさらに含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. （ｃ）第２のレチクルを、レチクルステージから前記第２のベースプレートに移動させることをさらに含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
8. （ｃ）前記ＲＥＤを回転させて前記第１のベースプレートを、前記第１のレチクルのプリアライメントを可能にする位置に動かすことをさらに含む、請求項１から７のうちいずれか一項に記載の方法。
9. （ｃ）前記ＲＥＤを回転させて前記第１のベースプレートを、前記第１のレチクルをレチクルステージに移動させることを可能にする位置に動かすことをさらに含む、請求項１から７のうちいずれか一項に記載の方法。
10. （ｃ）前記ＲＥＤを回転させて前記第１のベースプレートを、前記第１のベースプレートのバッファリングを可能にする位置に動かすことをさらに含む、請求項１から７のうちいずれか一項に記載の方法。
11. （ｃ）前記ＲＥＤを回転させて前記第１のベースプレートを、前記第１のベースプレートを前記ＲＥＤから外すよう移動させることを可能にする位置に動かすことをさらに含む、請求項１から７のうちいずれか一項に記載の方法。
12. 回転軸を有する回転式サポートデバイスと、
    前記回転式サポートデバイスに接続され、第１のベースプレートを、前記第１のベースプレートによって保持される第１のレチクルを受け取ることを可能にする第１の位置において支持する第１のベースプレートサポートと、
    前記回転式サポートデバイスに接続され、第２のベースプレートを、前記第２のベースプレートによって保持される第２のレチクルのバッファリングを可能にする第２の位置において支持する第２のベースプレートサポートと、
    を含み、
    前記第１および第２のベースプレートサポートは、前記回転軸から実質的に等距離に位置付けられ、かつユニゾンで回転するように構成される、システム。
13. 前記回転式サポートデバイスに接続され、第３のベースプレートを、前記第３のベースプレートのバッファリングを可能にする第３の位置において支持する第３のベースプレートサポートをさらに含む、請求項１２に記載のシステム。
14. エンコーダを有するモータシステムを、前記モータシステムからのガス放出および粒子汚染が実質的に排除されるように密封する真空チャンバをさらに含み、前記モータシステムは、前記回転式サポートデバイスを回転させるように構成される、請求項１２または１３に記載のシステム。
15. 前記真空チャンバは、前記回転式デバイスを密封し、かつ前記回転軸に沿った前記回転式サポートデバイスの並進を可能にするベローをさらに含む、請求項１４に記載のシステム。
16. 前記真空チャンバは、前記回転式デバイスを密封する差動シールをさらに含む、請求項１４に記載のシステム。
17. 前記システムは、前記プリアライメント、前記受け取ること、および前記バッファリングを実質的に同時に行う、請求項１２から１６のいずれか一項に記載のシステム。
18. 前記第１のベースプレートサポート、前記第２のベースプレートサポート、および前記第３のベースプレートサポートの少なくとも1つは、前記第１のベースプレートを保持するグリッパを含む、請求項１２から１７のいずれか一項に記載のシステム。
19. 前記回転軸に沿って前記回転式サポートデバイスを並進させるアクチュエータをさらに含む、請求項１２から１８のうちいずれか一項に記載のシステム。
20. （ａ）第１のベースプレートを有する第１のレチクルを第１の位置にロードすることと、
    （ｂ）第２のベースプレートによって支持される第２のレチクルを第２の位置においてプリアライメントすることと、
    （ｃ）第３のベースプレートを第３の位置においてバッファリングすることと、
    を含み、
    前記ステップ（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）は、実質的に同時に行われる、方法。
21. （ｄ）前記第１のレチクルを前記第２の位置に動かすように前記回転式サポートデバイスを回転させることをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
22. （ｄ）前記第１のアームから前記第１のベースプレートを有する前記第１のレチクルをアンロードすることをさらに含む、請求項２０に記載の方法。

Images